科学研究开启认知之门.docx

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1、科学研究开启认知之门 摘 要：弗朗克韦尔切克教授，1951年5月诞生于美国纽约州米里奥拉一个犹太裔家庭，11010年获芝加哥高校数学学士学位，11012年获普林斯顿高校数学硕士学位，11014年获普林斯顿高校物理学博士学位。在攻读博士学位期间，韦尔切克和他的导师戴维乔纳森格罗斯发觉了量子色动力学中的渐近自由。因此，他们与另一位美国物理学家休波利策一同共享了2004年度的诺贝尔物理学奖。韦尔切克教授曾供职于普林斯顿高校高等探讨院和加州高校圣塔芭芭拉分校理论物理探讨所，现任麻省理工学院物理系赫尔曼费什巴赫讲席教授。韦尔切克教授专注于凝合体物理学、天体物理学、粒子物理学等领域的探讨。他的探讨成果推动

2、了轴子、随意子、渐进自由、夸克物质的色超导性和量子场论等理论的发展。此外，韦尔切克教授还著有大量科普书籍，如存在之轻：质量、以太和力的统一性等。2022年10月，韦尔切克教授应邀访问北京高校，发表了题为“一个漂亮的诉求：探究自然的鬼斧神工”的演讲。北京高校校长王恩哥院士向他颁发了北京高校“高校堂顶尖学者”奖牌和“北京高校一百零一年物理讲坛”奖牌。报告结束后，韦尔切克教授接受了本刊特约记者的专访。在访谈中，韦尔切克教授提出，人类对于四周世界的认知特别有限，因此，把自然界的作用力用数学等式标识出来，以指导人类的实践是特别有意义的。他认为统一性是科学中的美感之一，并多次强调基础科学学问，尤其是数学学

3、问对于跨学科探讨和深化探讨具有重要意义，各科学领域的探讨在内部具有高度的相关性。正是出于对自然的敬畏和求索的精神，韦尔切克教授在理论物理的探究中不断前行。 关键词：物理学探讨；认知；基础科学 一、科学探究之路上的漂亮发觉 世界教化信息：您在北京高校演讲时多次引用威廉布莱克的诗句，“假如人类认知的大门被擦亮，那么人们会看到世界原来的样子无极。”您也多次提到自己在从事着“擦亮人们认知的大门”的工作。那么，您想给人们带来怎样的认知呢？ 韦尔切克：我想从我近期从事的工作谈起。最近，我在进行色调方面的探讨。事实上，人们的认知水平仅仅被开发了一小部分。人们依靠某些种类的蛋白质来接受并且感知光线；色盲正是由

4、于缺乏某些种类的蛋白质造成的。其他物种可能拥有更多感知光线的蛋白质。一些鸟类和昆虫含有45种色调感知器，它们甚至可以感知到红外线、紫外线等对于人类来说的不行见光。我们必需要相识到，有许多事情我们完全没有意识到，有许多实力我们不具备。我希望能将这些未被我们感知的事物重新带到人们的认知世界里来。人类已有的认知只是浩淼无穷的世界中很小的一部分。举一个简单被人们理解的例子，色盲者并不能看到正常人能够感知到的颜色，那么我们是否能够开发出一种可穿戴设备，或是一种能够在电脑上运用的设备，帮助色盲者感知到原来不被他们感知的颜色？我觉得进行此类探讨是非常有意义的。 世界教化信息：您的探讨领域特别广泛，从最小的粒

5、子到最浩淼的宇宙，您从事这些探讨的动力是什么？ 韦尔切克：我喜爱粒子物理学。这些探讨特别吸引我。我也做过一些天体物理学的探讨。事实上，这些领域都是有高度相关性的。粒子物理学的探讨对于我们进一步理解宇宙大爆炸理论特别有帮助。同时，天体物理学很大程度上都依靠于粒子物理学的探讨。 我的探讨领域非常广泛。我探讨过地壳深处的事物，也花了很长一段时间去探讨神经生物学和计算机科学。事实上，假如你学好那些基础科学学问，就会对许多领域感爱好，并且有机会获得一些深化的见解和看法。我现在可以很轻松地看出在某一领域什么探讨是有价值的，什么是不值得去尝试的。 世界教化信息：您在演讲起先时提出了一个问题：“这个世界上有漂

6、亮的思想吗？”在您看来，您的探讨里最漂亮的发觉是什么？ 韦尔切克：在我的探讨中，用漂亮的等式来表示粒子之间强相互作用力自然界最基本力的作用规律，这一发觉令人惊羡！当然，大部分的等式都是很美的。将一种宏大的作用力用等式表示出来并且加以运用是一项宏大的发觉，它引导我们在了解物质的基本规律、粒子加速对撞和宇宙大爆炸理论方面进行更深化的探究。这项理论也与其他领域的理论相关，这使得我们可以去假设并且补充“全部力都可以被统一”这一理论，并给予这一理论以逻辑上的严谨性。 二、重视基础科学， 涉猎不同领域有益于科学探讨 世界教化信息：您能谈一下自己对于当代教化，尤其是教化领域改革的看法吗？ 韦尔切克：在教化领

7、域，专家们已经对此提出了许多卓越的见解。在此，我就谈谈我的一些想法吧！我觉得逻辑思维的培育对于科学探讨，如理论物理学、数学、计算机、经济学等都是至关重要的。在美国，许多报刊、杂志会刊登逻辑字谜，其中甚至有许多相当有难度的题目。在解决这些题目的时候，人们可以一边享受题目给出的故事，一边尝试着熬炼自己的逻辑思维实力。假如把这一类的逻辑思维训练运用到课堂中，将会特别有好处。这些类型的逻辑训练对于许多人来说并不是肃穆的数学题目像几何、代数那么“可怕”。过于肃穆、枯燥的数学题也会让人敬而远之，甚至心生憎恶，因为并不是每个人的数学都学得很好。所以这些字谜，尤其是逻辑题，会帮助人们建立良好的逻辑系统，但不会

8、使人们干脆感觉到数学很“可怕”。 世界教化信息：众所周知，在科学探讨之外，您在诗歌、科普写作方面也有很高的造诣。假如没有从事科学探讨，您或许会成为一位文学家。请问，除了科学探讨，您有什么爱好爱好吗？ 韦尔切克：我很享受阅读，也很喜爱体育熬炼，尤其是慢跑。当然，我也很喜爱弹钢琴。夏天，我最喜爱的运动是游泳。我有一个非常华蜜的家庭，家庭生活也是我生活中很重要的一部分。不过，我最喜爱、最着迷的事情是各种各样的填字嬉戏和逻辑字谜。现在，我玩这类嬉戏的水平已经很高了。除此之外，我还喜爱国际象棋。 世界教化信息：假如可以回到高校本科时代，您希望作出怎样的变更呢？请结合您的经验给现在的年轻人提一些建议。 韦

9、尔切克：可以确定的是，在许多小事情上我可以做得更好。我可以做更多的事情，更努力地工作。可是，我觉得我不会提出一些与我当时的做法完全不同的看法。我会告诫自己：好好做自己的事情！让我觉得受益终身的是，我始终很享受数学，我发自内心地喜爱数学带给我的乐趣，不仅仅是工作的要求。其实，在数学上，我也可以做得更加有系统并且有效率。我觉得我还可以在计算机领域有更多的成果。我学习过一些计算机学问，但只是皮毛，并没有进行深化的探究。如今，计算机已经成为一门强大的学科，真希望我当时赐予这一领域更多的重视。 一般来说，我会建议同学们赐予基础科学足够的重视，尤其是当他们想从事理论科学方面的探讨时。理论学问探讨要求你尽快

10、学习并且驾驭数学基础学问。数学学问将贯穿探讨工作的始终。数学对于基础科学来说非常重要，越早起先学习，进步就越快，你的探讨工作就会越简单。反之，假如数学学习起步很晚，那么在理论科学领域，你可能就不会取得太大的成就。 另一条建议是广泛地涉猎。对别人提出的新观点、新领域加以了解和探究，而不是把自己限制在一个很小的圈子里面。就像经济学里面讲的一个例子：你不能把全部的鸡蛋放在一个篮子里。同样，你也不能把珍贵的探讨资源放在一个很狭窄的圈子里。我甚至觉得最重要的事就是拥有开阔的眼界，给自己更多的选择，努力去拓展不同的领域。 编辑 秦悦 校对 郭伟 第6页 共6页第 6 页 共 6 页第 6 页 共 6 页第 6 页 共 6 页第 6 页 共 6 页第 6 页 共 6 页第 6 页 共 6 页第 6 页 共 6 页第 6 页 共 6 页第 6 页 共 6 页第 6 页 共 6 页